确定精子提供者、卵母细胞提供者和对应受孕体之间的遗传关系的系统和方法与流程

技术特征：
1.一种用于确定受孕体与精子提供者和卵母细胞提供者的遗传关系的方法，包括：接收受孕体、精子提供者和卵母细胞提供者的序列数据；将接收到的序列数据与参考基因组进行比对；识别精子提供者、卵母细胞提供者和受孕体序列数据中的单核苷酸多态性；使用填充参考来填充精子提供者序列数据和卵母细胞提供者序列数据中的缺失间隙；计算精子提供者和受孕体之间的父本一致性分数，该分数包括(a)受孕体和精子提供者之间共有的单核苷酸多态性计数和(b)在受孕体中发现但在精子提供者中不存在的单核苷酸多态性计数；计算卵母细胞提供者和受孕体之间的母本一致性分数，该分数包括(a)受孕体和卵母细胞提供者之间共同的单核苷酸多态性计数和(b)在受孕体中发现但在卵母细胞提供者中不存在的单核苷酸多态性计数；以及如果父本一致性分数和/或母本一致性分数超过预定阈值，则将精子提供者和/或卵母细胞提供者分类为与受孕体相关。2.根据权利要求1所述的方法，其中，受孕体是植入前受孕体。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在比对的受孕体序列数据中识别感兴趣区域，以及在精子提供者、卵母细胞提供者，以及在受孕体序列数据中识别的感兴趣区域中识别单核苷酸多态性。4.根据权利要求3所述的方法，其中，感兴趣区域是全基因组。5.根据权利要求3所述的方法，其中，感兴趣区域是拷贝数变异。6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过低覆盖率测序获得至少一个受孕体、精子提供者和卵母细胞提供者的序列数据。7.根据权利要求6所述的方法，其中，低覆盖率测序在约0.001和10x之间。8.根据权利要求6所述的方法，其中，低覆盖率测序在约0.01和0.5x之间。9.根据权利要求6所述的方法，其中，低覆盖率测序在约0.25和0.2x之间。10.根据权利要求1所述的方法，其中，填充参考包括至少1000个基因组。11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括过滤受孕体、精子提供者和卵母细胞提供者测序数据中的至少一个以去除测序人为假象。12.根据权利要求11所述的方法，其中，过滤包括排除未包括在已知单核苷酸多态性的参考列表中的单核苷酸多态性。13.根据权利要求12所述的方法，其中，参考列表包括大约1000个已知基因组。14.根据权利要求11所述的方法，其中，过滤包括排除与孟德尔遗传不一致的单核苷酸多态性。15.根据权利要求11所述的方法，其中，过滤包括排除在受孕体、精子和卵母细胞之间具有任何缺失等位基因的位点序列。16.根据权利要求11所述的方法，其中，过滤包括排除在受孕体、精子和卵母细胞之间具有恒定等位基因的位点序列。17.根据权利要求11所述的方法，其中，过滤包括排除在受孕体、精子和卵母细胞之一内具有新等位基因的位点序列。18.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在比对的受孕体序列数据中识别感兴趣的区域，计数在为受孕体序列数据识别的感兴趣区域和卵母细胞提供者序列数据上的对应区域中受孕体和卵母细胞之间共有的单核苷酸多态性的数量以确定母本贡献值；计数在为受孕体序列数据识别的感兴趣区域和精子提供者序列数据上的对应区域中的受孕体和精子之间共有的单核苷酸多态性的数量以确定父本贡献值；以及根据卵母细胞和精子之间的相对贡献值，将受孕体的遗传模式分类为母系或父系。19.根据权利要求18所述的方法，其中，感兴趣的区域是整个基因组，该方法还包括计数整个基因组的单核苷酸多态性以确定母本和父本的贡献值并确定受孕体是否是多倍体。20.根据权利要求19所述的方法，其中，对于多倍体的受孕体，该方法还包括基于卵母细胞和精子之间的相对贡献值将多倍体的遗传模式分类为母系或父系。21.一种存储用于确定受孕体与精子提供者和卵母细胞提供者的遗传关系的计算机指令的非暂时性计算机可读介质，包括：接收受孕体、精子提供者和卵母细胞提供者的序列数据；将接收到的序列数据与参考基因组进行比对；识别精子提供者序列数据、卵母细胞提供者序列数据和受孕体序列数据中的单核苷酸多态性；使用填充参考来填充精子提供者序列数据和卵母细胞提供者序列数据中的缺失间隙；计算精子提供者和受孕体之间的父本一致性分数，该分数包括(a)受孕体和精子提供者之间共有的单核苷酸多态性计数和(b)在受孕体中发现但在精子提供者中不存在的单核苷酸多态性计数；计算卵母细胞提供者和受孕体之间的母本一致性分数，该分数包括(a)受孕体和卵母细胞提供者之间共同的单核苷酸多态性计数和(b)在受孕体中发现但在卵母细胞提供者中不存在的单核苷酸多态性计数；以及如果父本一致性分数和/或母本一致性分数超过预定阈值，则将精子提供者和/或卵母细胞提供者分类为与受孕体相关。22.根据权利要求21所述的方法，其中，受孕体是植入前受孕体。23.根据权利要求21所述的方法，进一步包括在比对的受孕体序列数据中识别感兴趣区域，以及在精子提供者、卵母细胞提供者，以及在受孕体序列数据中识别的感兴趣区域中识别单核苷酸多态性。24.根据权利要求23所述的方法，其中，感兴趣区域是全基因组。25.根据权利要求23所述的方法，其中，感兴趣区域是拷贝数变异。26.根据权利要求21所述的方法，其中，通过低覆盖率测序获得至少一个受孕体、精子提供者和卵母细胞提供者的序列数据。27.根据权利要求26所述的方法，其中，低覆盖率测序在约0.001和10x之间。28.根据权利要求26所述的方法，其中，低覆盖率测序在约0.01和0.5x之间。29.根据权利要求26所述的方法，其中，低覆盖率测序在约0.25和0.2x之间。30.根据权利要求21所述的方法，其中，填充参考包括至少1000个基因组。31.根据权利要求21所述的方法，进一步包括过滤受孕体、精子提供者和卵母细胞提供者测序数据中的至少一个以去除测序人为假象。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，过滤包括排除未包括在已知单核苷酸多态性的参考列表中的单核苷酸多态性。33.根据权利要求32所述的方法，其中，参考列表包括大约1000个已知基因组。34.根据权利要求31所述的方法，其中，过滤包括排除与孟德尔遗传不一致的单核苷酸多态性。35.根据权利要求31所述的方法，其中，过滤包括排除在受孕体、精子和卵母细胞之间具有任何缺失等位基因的位点序列。36.根据权利要求31所述的方法，其中，过滤包括排除在受孕体、精子和卵母细胞之间具有恒定等位基因的位点序列。37.根据权利要求31所述的方法，其中，过滤包括排除在受孕体、精子和卵母细胞之一内具有新等位基因的位点序列。38.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：在比对的受孕体序列数据中识别感兴趣的区域，计数在为受孕体序列数据识别的感兴趣区域和卵母细胞提供者序列数据上的对应区域中的受孕体和卵母细胞之间共有的单核苷酸多态性的数量以确定母本贡献值；计数在为受孕体序列数据中识别的感兴趣区域和精子提供者序列数据上的对应区域中的受孕体和精子之间共有的单核苷酸多态性的数量以确定父本贡献值；以及根据卵母细胞和精子之间的相对贡献值，将受孕体的遗传模式分类为母系或父系。39.根据权利要求38所述的方法，其中，感兴趣区域是整个基因组，该方法还包括计数整个基因组的单核苷酸多态性以确定母本和父本的贡献值并确定受孕体是否是多倍体。40.根据权利要求39所述的方法，其中，对于多倍体的受孕体，该方法还包括基于卵母细胞和精子之间的相对贡献值将多倍体的遗传模式分类为母系或父系。41.一种用于确定受孕体与精子提供者和卵母细胞提供者的遗传关系的系统，包括：用于接收受孕体、精子提供者和卵母细胞提供者序列数据的数据存储；通信地连接到数据存储的计算设备，该计算设备包括比对引擎，被配置为将接收到的序列数据与参考基因组比对；单核苷酸多态性识别引擎，被配置为识别精子提供者序列数据、卵母细胞提供者序列数据和受孕体序列数据中的单核苷酸多态性；填充引擎，被配置为使用填充参考来填充精子提供者序列数据和卵母细胞提供者序列数据中的缺失间隙；以及相关性引擎，被配置为：计算精子供体和受孕体之间的父本一致性分数，该分数包括(a)在受孕体和精子供体之间共有的单核苷酸多态性计数和(b)在受孕体中发现但在精子提供者中不存在的单核苷酸多态性计数；计算卵母细胞提供者和受孕体之间的母本一致性分数，该分数包括(a)受孕体和卵母细胞提供者之间共同的单核苷酸多态性计数和(b)在受孕体中发现但在卵母细胞提供者中不存在的单核苷酸多态性计数；以及如果父本一致性分数和/或母本一致性分数超过预定阈值，则将精子提供者和/或卵母细胞提供者分类为与受孕体相关；
以及显示器，其通信地连接到计算设备并被配置为显示包含与受孕体的分类相关性的报告。42.根据权利要求41所述的系统，其中，受孕体是植入前受孕体。43.根据权利要求41所述的系统，比对引擎进一步被配置为在比对的受孕体序列数据中识别感兴趣区域，以及在精子提供者、卵母细胞提供者，以及在受孕体序列数据中识别的感兴趣区域中识别单核苷酸多态性。44.根据权利要求41所述的系统，其中，感兴趣区域是全基因组。45.根据权利要求43所述的系统，其中，感兴趣区域是拷贝数变异。46.根据权利要求41所述的系统，其中，通过低覆盖率测序获得至少一个受孕体、精子提供者和卵母细胞提供者的序列数据。47.根据权利要求46所述的系统，其中，低覆盖率测序在约0.001和10x之间。48.根据权利要求46所述的系统，其中，低覆盖率测序在约0.01和0.5x之间。49.根据权利要求46所述的系统，其中，低覆盖率测序在约0.25和0.2x之间。50.根据权利要求41所述的系统，其中，填充参考包括至少1000个基因组。51.根据权利要求41所述的系统，填充引擎进一步被配置为过滤受孕体、精子提供者和卵母细胞提供者测序数据中的至少一个，以去除测序人为假象。52.根据权利要求51所述的系统，其中，过滤包括排除未包括在已知单核苷酸多态性的参考列表中的单核苷酸多态性。53.根据权利要求52所述的系统，其中，参考列表包括大约1000个已知基因组。54.根据权利要求51所述的系统，其中，过滤包括排除与孟德尔遗传不一致的单核苷酸多态性。55.根据权利要求51所述的系统，其中，过滤包括排除在受孕体、精子和卵母细胞之间具有任何缺失等位基因的位点序列。56.根据权利要求51所述的系统，其中，过滤包括排除在受孕体、精子和卵母细胞之间具有恒定等位基因的位点序列。57.根据权利要求51所述的系统，其中，过滤包括排除在受孕体、精子和卵母细胞之一内具有新等位基因的位点序列。58.根据权利要求41所述的系统，比对引擎进一步被配置为识别比对的受孕体序列数据中的感兴趣区域，以及相关性引擎进一步被配置为计数在为受孕体序列数据识别的感兴趣区域和卵母细胞提供者序列数据上的对应区域中的受孕体和卵母细胞之间共有的单核苷酸多态性的数量以确定母本贡献值；计数在为受孕体序列数据识别的感兴趣区域和精子提供者序列数据上的对应区域中的受孕体和精子之间共有的单核苷酸多态性的数量以确定父本贡献值；以及根据卵母细胞和精子之间的相对贡献值，将受孕体的遗传模式分类为母系或父系。59.根据权利要求58所述的系统，其中，感兴趣区域是整个基因组，相关性引擎被配置为计数整个基因组的单核苷酸多态性以确定母本和父本的贡献值并确定受孕体是否是多倍体。
60.根据权利要求59所述的系统，其中，对于多倍体的受孕体，相关性引擎被配置为基于卵母细胞和精子之间的相对贡献值将多倍体的遗传模式分类为母系或父系。

技术总结
本发明提供了一种用于确定受孕体与精子和卵母细胞提供者的遗传关系的方法，包括接收受孕体、精子提供者和卵母细胞提供者的序列数据；将接收到的序列数据与参考基因组进行比对；识别精子提供者、卵母细胞提供者和受孕体序列数据中的单核苷酸多态性(SNP)；使用填充参考来填充精子提供者序列数据和卵母细胞提供者序列数据中的缺失间隙；计算精子提供者和受孕体之间的父本一致性分数；计算卵母细胞提供者和受孕体之间的母本一致性分数；以及如果父本一致性分数和/或母本一致性分数超过预定阈值，则将精子提供者和/或卵母细胞提供者分类为与受孕体相关。类为与受孕体相关。类为与受孕体相关。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：酷博尔外科器械有限公司
技术研发日：2020.06.19
技术公布日：2022/5/25